冶金工厂总图运输设计
2019-01-04 17:20:15
冶金工厂总图运输设计 (engineering design of general layout and transportation inmetallurgical works)根据冶金工厂建厂地区的自然和环境条件,按照工艺和物料流程,正确选定厂址,合理安排各场地和各设施的空间位置,系统地处理物流、人流、能源流和信息流等的设计工作。其主要内容包括:厂址选择、总图设计和运输设计。冶金工厂总图运输设计是按照总图运输学科的原理进行的。总图运输设计关系着能否按生产力布局的原则确定厂址,决定着冶金工厂复杂的生产过程能否均衡地、协调地和连续地进行,影响着基本建设和经营费用的多寡,关连着企业今后顺利的发展,因此,它是企业总体设计中的一个重要的组成部分,反映企业建设和生产的整体面貌和综合水平。
冶金工厂的总图布置和运输技术始终是和生产工艺与装备水平联系在一起的,不同时代的生产工艺和装备水平,随伴着不同形式的总图布置和运输技术。随着工厂生产规模的扩大,产品品种的增多,物料在厂内流动的日趋复杂,需要对工人的操作环境、机具布置和物料搬运等作出妥善安排,出现了总图运输技术。早在20世纪30年代,人们就着手于总图运输技术系统的研究。据记载,当时已有用工艺流程图作为工厂布置的专著。20世纪50年代,出现了数量分析技术(Quantitativeanalysis),为优化方案和量化决策奠定了基础。20世纪60年代,美国学者缪瑟(Muther,Richard)创建以研究物流为中心的系统布置设计理论(systematiclayout planning),同时,计算机技术开始用于总图设计。在中国,20世纪50年代初开始在冶金工业系统的设计院所设置总图运输设计科室,1956年在西安冶金建筑学院首设总图运输设计专业。40多年来,建立了合乎国情的理论体系的总图运输学科,正在逐步形成新颖的总图运输工程学。在中国,20世纪60年代以前新建的和改建的冶金工厂,各生产工序大部分生产设施之间的衔接大半是以不连续的铁路运输连接的,新建的钢铁厂总平面布置系统较多地采用炼铁车间与炼钢、轧钢车间之间呈一角度的人字型。60年代以后,设备开始大型化,生产逐步实现连续化和自动化,总图运输技术随之有了明显的进展。工序集中后,建筑物实现联合布置;生产自动化后,厂内形成以连续运输方式为主的综合结构。沿水域的工厂,厂外以水运为主。冶金工厂的建设突破了在平原建设的模式,在山区建设了攀枝花钢铁公司,在沿海建设了上海宝山钢铁总厂。20世纪70年代末期,计算机过程控制技术开始在冶金工厂生产中大量使用,体现物料流动最小功原理的工厂新颖总图正在形成。自20世纪70年代以来,总图运输设计推广应用了诸如系统工程学、运筹学、物流学、计算机技术等近代科学知识,总图运输设计水平得到了进一步提高。
在工程设计中,广泛应用数量分析技术科学决策方案,以及使用计算机辅助设计技术绘制各类总图、确定设计高程,为初步实现设计优化等取得了明显的效果。 设计要点冶金工厂属原料加工工业,冶金工厂总图属产品型(product layouttype)布置。为适应冶金生产规模大,工序复杂而连续,物料品种繁多且需用量大,水、电消耗量多,厂区用地大等特点,总图运输设计要符合下列各点:
(1)厂址要选择靠近供销市场、能源、人力资源和交通设施,并有良好的自然和环境条件的地区。
(2)为实现连续贯通型(straight throughout type)布置系统,要适应厂内、外物流,使生产工序循序进行。要合理地按功能划分规整的街区。(3)要组织先进的运输综合结构,制定高效的运输管理机制,配置与生产能力和工艺装备水平相适应的完整运输系统。
(4)要充分利用建设地点的自然条件和环境条件,并采取最经济的改造方案,以满足生产要求。
(5)创造工厂分期建设和远景发展的有利条件,改扩建企业要动态地实施总图规划,以减少各期建设对现有生产能力的干扰。
(6)加强设计、建设和生产阶段的总图管理,以实现批准的总图建设计划和远景规划蓝图。
(7)对重大技术问题要进行多方案比较,优化设计,量化决策,达到最佳的技术经济指标,特别要重视土地资源,控制建设田地。 技术经济指标和评价总图运输设计的技术经济指标大部分属考核性质,一般在设计后计算,然后与同类型企业的指标值相比较,以评定设计质量的优劣。
常用的考核指标一般有:厂区用地面积、土(石)方工程量、交通线路长度、运输设备数量、厂内和厂外运输量、运输人员和工程建设费用等,以及上述各项目的单位产量指标(土石方工程量为单位面积的数量)和建筑系数。中国冶金工厂总图运输设计的主要技术经济指标值见表。优选总图运输设计方案是多目标决策。以往,对方案的评价和选取大多采用定性分析方法,即在对比各方案在设定项目优缺点的基础上抉择。
20世纪70年代起,在中国一般采用定性与定量相结合的分析方法。其中定量部分,一是采取计分的方法,将各种指标转化为量值表示;二是采取费用比较的方法,算出各个比选方案的建设费用和经营费用。发展趋势随着工艺改进而出现的如熔融还原、连续铸钢、连铸坯热送和直接轧制、薄板坯连铸连轧等先进技术,运输采用无线遥控,以及生产过程和管理采用计算机控制而逐步向自动化过渡,总图运输设计也将由于推广使用系统布置设计、数量分析和计算机技术而进一步优化。
(1)系统布置设计。以分析物流为研究总图设计的核心。它从分析物流入手,编制作业关系图。作业关系,对生产设施指物流关系;对非生产设施指非物流关系。作业关系以接近度(closeness)表示,接近度大的即接触紧密的两设施相邻布置,接近度小的稍远布置,并从诸多方案中采用评价方法进行决策。
(2)数量分析技术。用数学的、统计的和模拟的方法,达到大部或全部以量值表示各比较因子的等级,以便科学地确定设施的定位和对方案进行定量评价。
(3)计算机总图设计。常见的程序有两类。一类以计算机化相对定位技术(computerized relative allocation offacilitiestechniques,简称CRAFT)程序为代表,要先绘出总图布置原型,然后每次调换2~3个设施的位置,算出每一方案的运输总费用后,择优选取。另一类为工厂布置分析及评价技术(plantlayout analysis and evaluationtechnology,简称PLANET)程序等,则毋需事先绘制总图布置原型,而是按接近度先大后小的原则输入各设施的面积,形成图形,求出分值,分值高者为优。
砷白铜
2017-06-06 17:50:03
砷白铜的来历和特性 我国古代有一种砷白铜,它是砷铜合金。这种砷白铜则是中国古代炼丹家的突出贡献。不过他们叫它“药银”,意思是用丹药点化而成的白银。点化这种“药银”比冶炼镍白铜要更困难,而且很容易中砷毒。因此炼丹家们为取得这项成就曾付出了很大的代价。 砷白铜是用砷矿石(砒石、雄黄等)或砒霜(As2O3)点化赤铜而得到的。铜中合砷小于10%时,呈金黄色,炼丹家称其为“药金”(即砷黄铜);当含砷量等于或大于10%时(砷白铜),就变得洁白如雪,灿烂如银,称为“药银”。作合金添加剂生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜(冷凝器用)、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等。黄铜中含有重量砷时可防止脱锌。高纯砷是制取化合物半导体砷化镓、砷化铟等的原料,也是半导体材料锗和硅的掺杂元素,这些材料广泛用作二极管、发光二极管、红外线发射器、激光器等。砷的化合物还用于制造农药、防腐剂、染料和医药等。 用于制造硬质合金;黄铜中含有微量砷时可以防止脱锌;砷的化合物可用于杀虫及医疗。砷和它的可溶性化合物都有毒。 元素辅助资料: 砷中毒表象砷在地壳中含量并不大,但是它在自然界中到处都有。砷在地壳中有时以游离状态存在,不过主要是以硫化物矿的形式存在如雌黄(As2S3)、雄黄(As2S2)和砷黄铁矿(FeAsS)。无论何种
金属
硫化物矿石中都含有一定量砷的硫化物。因此人们很早就认识到砷和它的化合物。以上就是砷白铜的来历和特性,更多信息请详见上海
有色
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从砷黄铁矿矿石浮选有色金属
2019-02-11 14:05:38
砷黄铁矿是一种复合矿,它含有有色金属和贵金属。跟着这种矿石处理量的添加,迫切需要作出选择,或把砷和尾矿一同弃掉,或把它分选成砷产品和混合产品。
在砷黄铁矿矿石中稀散有色金属的含量有不少到达0.01%~0.15%。在这种矿石中金主要与硫化物呈胶态-低涣散缔合,银则呈磺酸盐存在。与金不同,有色金属和银不总是与砷共生。在采金部分当用化法处理这种矿石时,磺酸盐中向银进入了尾矿,乃至有色金属也丢失掉了。
砷黄铁矿的显着的矿藏学特征和工艺特征,决议了稀散的有色金属和银有必要以优先浮选法富集于供火法熔炼的含砷最低的独自产品中,随后再把金-砷矿藏浮选到精矿中。
矿藏主要有砷黄铁矿、黄铜矿、铁硫砷钴矿。辉铋矿。矿石特点是有色金属和贵金属与砷黄铁矿共生程度很高。为了尽可能地使各矿藏得到别离,矿石磨至96%-0.074毫米粒级。
浮选选用基酸作捕收剂使有色金属和砷别离。在浮选过程中选用脂肪族基酸和芳族基酸可使有色金属和贵金属别离,这些金属与基酸构成实际上无砷的络合物(见表1)。
表1 矿石用基酸作捕收剂的浮选成果产品称号产 率品 位回收率酸称号CuAsCuAs泡沫产品0.646.423.2568.50.50丁二酸槽内产品99.360.0194.5031.599.5泡沫产品0.75.483.063.70.5基醋酸槽内产品99.30.0204.2563.399.5泡沫产品1.153.946.7075.51.7对酸槽内产品98.850.0154.5024.598.3泡沫产品1.04.449.074.01.98间酸槽内产品99.00.0164.526.098.02泡沫产品1.24.105.5082.01.5磷酸槽内产品98.80.0114.4018.098.5某些基酸(以钠盐方式)、丁二酸、基醋酸、磷酸、间酸和对酸的效果比较标明,磷酸(2-酸)是最有用的捕收剂,它可确保泡沫产品中具有较高的金属回收率。
与砷缔合的钴和金是借助于丁基黄原酸钾回收到砷黄铁矿精矿中。矿石用两种捕收剂经两段浮选的成果列于表2中。
表2 用两种捕收剂浮选富集有色金属和砷黄铁矿的成果(%)产品称号产率品 位药剂称号Au
克/吨Ag
克/吨CuBiCoAsAuAgCuBiCoAs泡沫产品Ⅰ2.027.5100.03.114.40.2813.220.180.498.2678.13.75.75磷酸
(pH>5)-250克/吨
苏打-3公斤/吨
硫酸铜-300克/吨
丁基黄药-120克/吨
T-66-90克/吨
磁酸铜-150克/吨
丁基黄药-150克/吨
T-66-30克/吨
—泡沫产品Ⅱ16.811.81.80.0020.050.8022.872.312.10.57.589.683.4中间产品2.42.11.20.0010.020.2915.51.81.20.040.44.68.10槽内产品78.80.20.20.0010.020.0040.165.36.31.214.02.12.75
游离的有色金属和贵金属被邻酸富集到泡沫产品中,其产率为1.5%~2.0%。在第一次浮选精矿中铜、铋、银档次别离到达3.11%、4.40%、100克/吨,回收率—97%、80%、78.10%和80.4%、该产品中砷回收率为5%,看来要靠浮选选别连生体的砷黄铁矿。
当该矿石在一段混合浮选中仅用丁基黄药时,混合精矿中铜、铋和钴的档次别离为0.8%、0.3%和0.95%。此刻砷含量达35%。第2次泡沫产品是砷黄铁矿精矿,砷回收率为92%,档次为22%~23%。
依据所取得的材料分析,关于砷黄铁矿型含砷量较高的矿石,可引荐运用两种捕收剂的两段浮选流程。在浮选过程中运用基酸能够确保游离的有色金属和贵金属的必定回收率。运用黄药能够辅佐富集砷黄铁矿、黄铁矿及与其共生的金属。
砷黄铜
2017-06-06 17:50:01
HSn70-1锡黄铜是含有微量砷的铜锌锡三元系的a单相黄铜,中国国家标准 (GB5232—85)分类中列为加砷黄铜。微量砷能抑制脱锌腐蚀,进一步提高合金的耐蚀性能。 砷黄铜具有良好的力学性能,用于制作换热器和接触腐蚀性液体的导管,特别广泛应用于内陆热电厂制作高强耐蚀的热交换器冷凝管。近年来研究证明,向砷黄铜中添加微量硼、镍等元素,能更好地提高合金的耐蚀性能。砷黄铜有应力腐蚀破裂倾向,对冷加工管材必须进行消除应力低温退火。HSn70-1热压加工时易裂,要严格控制杂质的含量。 砷黄铜化学成分:锌(Zn)余量,铅(Pb)≤0.05,铁(Fe)≤0.10,锑(Sb)≤0.005,磷(P)≤0.01,铋(Bi)≤0.002,锡(Sn)0.8~1.3,砷(As)0.03~0.06,铜(Cu)69.0~71.0,杂质总和%≤0.3 砷作合金添加剂生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜(冷凝器用)、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等。黄铜中含有重量砷时可防止脱锌。 在我国商代时期的一些铜器中有砷,有的多达4%。铜砷合金中含砷约10%时呈现白色,有锡时含砷少一些,也可得银白色的铜。我国古代劳动人民创造了白铜。我国古代有一种砷白铜,它是砷铜合金。这种砷白铜则是中国古代炼丹家的突出贡献。不过他们叫它“药银”,意思是用丹药点化而成的白银。点化这种“药银”比冶炼镍白铜要更困难,而且很容易中砷毒。因此炼丹家们为取得这项成就曾付出了很大的代价。砷白铜是用砷矿石(砒石、雄黄等)或砒霜(As2O3)点化赤铜而得到的。铜中合砷小于10%时,呈金黄色,炼丹家称其为“药金”(即砷黄铜);当含砷量等于或大于10%时(砷白铜),就变得洁白如雪,灿烂如银,称为“药银”。 更多关于砷黄铜的资讯,请登录上海
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砷常识
2019-03-14 09:02:01
砷 砷有黄、灰、黑褐三种同素异形体。其间灰色晶体具有金属性,脆而硬,具有金属般的光泽,传热导电,易被捣成粉沫。密度5.727,熔点817℃,加热到613℃便可不经液态,直接提高成为蒸气。砷在空气中加热至200℃时,有萤光呈现,温度更高(400℃)时焚烧,呈蓝色火焰,构成(As2O3)烟雾。游离砷易与氟和氮化合,在加热情况下也与大多数金属和非金属发作反响。砷不溶于水,溶于硝酸和,也能溶解于强碱,生成盐。 一切的可溶砷化物都有毒,无机砷比有机砷毒性更大,三价砷比五价砷毒性大20倍。出产中严禁用喷水来冷却含砷的热渣和把含砷废渣露天堆积,要有严厉的劳作保护措施。是剧毒的气体,在制备化合物半导体如镓砷磷时,要避免中毒。在空气中的最大容许浓度为0.05ppm。 砷在地壳中有时以游离状况存在,大多以硫化物方式夹杂在铜、铅、锡、镍、钴、锌、金等矿石中。常见的含砷矿藏有斜方砷铁矿(FeAs2),雌黄(As2S3),辉钴矿(CoAsS),雄黄(AsS),砷黄铁矿(又称毒砂FeAsS),辉砷镍矿(NiAsS),硫砷铜矿(Cu3AsS4)等。 氧化砷的制取:通常是将含砷高(As0.3%以上) 的硫化物精矿在回转窑、多膛炉或流态化炉内于600~700℃焙烧,砷以As2O3蒸腾,蒸腾率可到达90~95%。含砷烟气应在进入收尘器曾经,敏捷经过175~250℃温度区,避免冷凝成玻璃砷而粘结阻塞管道。收集到的烟尘一般含As2O3 1~30%,把它和煤、黄铁矿或方铅矿混合,在反射炉中于500~700℃焙烧,得到含As2O3 90%的粗白砷。粗白砷在反射炉内再提高一次,得到 As2O3含量为99%的精白砷。 金属砷的制取:一般选用As2O3碳复原法。将白砷与焦炭混合,放入钢罐内,用电炉或其他工业炉,加热至700~800℃,使砷蒸腾,冷凝收回,可得纯度超越99%的金属砷。 高纯砷的制取:半导体材料(如硅)所需的掺杂剂用砷为99.999%的高纯砷,而化合物半导体(如)则要求砷的纯度到达 99.9999~99.99999%。我国制备高纯砷的工艺流程为:粗砷→氯化→精馏→氢复原,首要提纯进程是精馏。特别是选用砷填料精馏塔,可有效地除掉硫和硒等难除的杂质。 金属砷首要用作合金添加剂,例如用于出产印刷用合金、黄铜(冷凝器和蒸腾器)、蓄电池栅板(硬化剂)、耐磨合金、高强度结构钢以及耐海水腐蚀用钢等。在铅中参加0.5%的砷,可增加铅的硬度,这种铅用来铸造弹丸。高纯砷首要用于出产化合物半导体如、砷化铟、镓砷磷、镓铝砷等以及用作半导体掺杂剂。这些材料广泛用于制作二极管、发光二极管、隧道二极管、红外线发射管、激光器以及太阳能电池等。 砷的化合物用于制作农药、防腐剂、染料、医药等。砷的最重要的化合物是,俗称,是烈性,砷的化合物都是有毒的,被很多用于制作无机农药。假如人畜不小心而误中砷毒,可服用新鲜的氢氧化亚铁悬浮液来解毒。砷的其他化合物,如、亚钙、铅、钙、锰等也都是常用的农药。在制作这些含砷农药的工厂里,空气中的含砷量有必要低于0.3毫克/米3。
砷知识
2019-03-08 09:05:26
砷有黄、灰、黑褐三种同素异形体。其间灰色晶体具有金属性,脆而硬,具有金属般的光泽,传热导电,易被捣成粉沫。密度5.727,熔点817℃,加热到613℃便可不经液态,直接提高成为蒸气。砷在空气中加热至200℃时,有萤光呈现,温度更高(400℃)时焚烧,呈蓝色火焰,构成(As2O3)烟雾。游离砷易与氟和氮化合,在加热情况下也与大多数金属和非金属发作反响。砷不溶于水,溶于硝酸和,也能溶解于强碱,生成盐。
一切的可溶砷化物都有毒,无机砷比有机砷毒性更大,三价砷比五价砷毒性大20倍。出产中严禁用喷水来冷却含砷的热渣和把含砷废渣露天堆积,要有严厉的劳作保护措施。是剧毒的气体,在制备化合物半导体如镓砷磷时,要避免中毒。在空气中的最大容许浓度为0.05ppm。
砷在地壳中有时以游离状况存在,大多以硫化物方式夹杂在铜、铅、锡、镍、钴、锌、金等矿石中。常见的含砷矿藏有斜方砷铁矿(FeAs2),雌黄(As2S3),辉钴矿(CoAsS),雄黄(AsS),砷黄铁矿(又称毒砂FeAsS),辉砷镍矿(NiAsS),硫砷铜矿(Cu3AsS4)等。
氧化砷的制取:通常是将含砷高(As0.3%以上)的硫化物精矿在回转窑、多膛炉或流态化炉内于600~700℃焙烧,砷以As2O3蒸腾,蒸腾率可到达90~95%。含砷烟气应在进入收尘器曾经,敏捷经过175~250℃温度区,避免冷凝成玻璃砷而粘结阻塞管道。收集到的烟尘一般含As2O31~30%,把它和煤、黄铁矿或方铅矿混合,在反射炉中于500~700℃焙烧,得到含As2O3 90%的粗白砷。粗白砷在反射炉内再提高一次,得到As2O3含量为99%的精白砷。
金属砷的制取:一般选用As2O3碳复原法。将白砷与焦炭混合,放入钢罐内,用电炉或其他工业炉,加热至700~800℃,使砷蒸腾,冷凝收回,可得纯度超越99%的金属砷。
高纯砷的制取:半导体材料(如硅)所需的掺杂剂用砷为99.999%的高纯砷,而化合物半导体(如)则要求砷的纯度到达99.9999~99.99999%。我国制备高纯砷的工艺流程为:粗砷→氯化→精馏→氢复原,首要提纯进程是精馏。特别是选用砷填料精馏塔,可有效地除掉硫和硒等难除的杂质。
金属砷首要用作合金添加剂,例如用于出产印刷用合金、黄铜(冷凝器和蒸腾器)、蓄电池栅板(硬化剂)、耐磨合金、高强度结构钢以及耐海水腐蚀用钢等。在铅中参加0.5%的砷,可增加铅的硬度,这种铅用来铸造弹丸。高纯砷首要用于出产化合物半导体如、砷化铟、镓砷磷、镓铝砷等以及用作半导体掺杂剂。这些材料广泛用于制作二极管、发光二极管、隧道二极管、红外线发射管、激光器以及太阳能电池等。
砷的化合物用于制作农药、防腐剂、染料、医药等。砷的最重要的化合物是,俗称,是烈性,砷的化合物都是有毒的,被很多用于制作无机农药。假如人畜不小心而误中砷毒,可服用新鲜的氢氧化亚铁悬浮液来解毒。砷的其他化合物,如、亚钙、铅、钙、锰等也都是常用的农药。在制作这些含砷农药的工厂里,空气中的含砷量有必要低于0.3毫克/米3。
关于镍矿石的运输风险的控制
2018-12-07 13:58:01
镍矿石运输的风险同其他诸如煤炭、铁矿石等 类似商品的风险大致相当,不过由于去年有两条镍矿石的船在中国海域沉没,所以其沉船风险就凸显出来了,那么是什么造成沉船风险呢,主要是因为镍矿的含水率过高,在运输过程中水分大量析出,形成自由液面,造成船舶稳定性下降,在外力作用下容易造成倾覆。 所以控制其含水率是镍矿运输风险控制的重要工作,有些国家如印尼、印度等,当地的发货人,往往是自己随便测一个数值,甚至直接根据经验申报含水率,即使找检验人也是不具有资质的检验人,这样无形之中就把风险推给了船公司或保险公司,所以保险公司只能要求船公司或承运人很负责任的去把关,而一般小的船公司或船东也不情愿去花这笔费用找专业的公司去检测,那么保险公司唯一能做的就是通过限定保赔协会的方式,来限定承运船舶,因为这13家保赔险协会已经要求所有在该协会投保的船舶,船东在运输印尼或印度的镍矿前,必须自己花钱雇用符合资质(协会指定名录)的检验人单独进行货物检验,如果含水量高于适运水份极限,就不能承运,否则保赔险不予赔偿。这样保险公司就实现了控制风险的目的。
含砷铁矿石脱砷研究现状
2019-01-31 11:06:04
跟着钢铁工业的快速开展,现在铁矿石资源日趋严峻,一些杂乱铁矿资源正在被大力的开发运用。我国贮藏有很多的含砷铁矿,到1990年国内探明的含砷铁矿储量达18.8亿t。砷作为钢材中的有害元素,对钢材功能发作一系列不良影响。例如,含砷钢在正常轧制的工艺条件下,即氧化气氛中长时刻的高温加热,会呈现表面富集层,构成热加工表面龟裂。它在钢中偏析严峻,促进钢材带状安排的开展,下降钢的冲击韧性,易使钢在热加工进程中开裂。有特殊用处的钢,如石油钻杆钢、大型发电机转子钢、核工业用钢等,乃至要求不含砷。此外,砷及其化合物大都为剧毒物质,对含砷矿石的处理睬带来严峻的环境问题。进行含砷铁矿石脱砷研讨,关于下降砷在冶炼系统中的损害,完成含砷矿产资源的综合运用有着十分重要的含义。
理论分析及实验研讨标明,高炉炉渣及炼钢进程氧化均无法完成脱砷。铁水预处理脱砷本钱较高,合适作为深度脱砷手法,当铁水砷含量较高时,该办法显得并不经济,单纯依托预处理脱砷无法完成含砷铁矿有用运用。矿石中含砷化合物在高温下易分化气化,国内外冶金工作者运用这一特性,选用焙烧和烧结的办法做了很多矿石预处理脱砷的研讨,矿石中的砷含量得到了有用操控。与铁水预处理脱砷比较,气化脱砷具有本钱低价、处理规划大、工艺简略等特色,是开发运用含砷铁矿资源、下降钢材中砷含量的有用途径。
铁矿石气化脱砷工艺主要有球团脱砷、烧结脱砷、氯化脱砷。
球团脱砷:球团矿出产以煤为发热剂,出产温度较高,属弱氧化-复原性气氛,具有气化脱砷的根本条件,在合理的出产工艺条件下,可以取得较高的脱砷率。可是,矿石脱砷率与球团矿抗压强度之间却存在一些对立。例如,球团矿抗强度随氧体积分数添加而上升,矿石脱砷率却与氧体积分数成反比联络;球团矿抗强度与配煤量成正比,但若配煤量过大而导致复原性气氛太强,脱砷率反而下降。因而,怎么完成最大化脱砷一起又确保球团矿质量是该工艺的关键所在。
烧结脱砷:烧结矿出产规划较大,可以很多处理含砷铁矿石;焚烧层及冷却层料温很高,料层高温区停留时刻较长,含砷化合物可以充沛的分化;烧结机底部设有抽风设备,负压操作工艺更有利于砷化物分化气化。此外,烧结出产可选用不同矿石及质料调配运用,可供调理手法较多。但是,烧结脱砷除了上述优势外也具有一些缺陷。例如,现在烧结工艺遍及选用高碱度烧结,这将大大按捺烧结脱砷;烧结进程伴跟着一系列杂乱的物理化学变化,各个工艺参数联络严密、相互影响,模拟实验及工业实验都很难精确取得每个工艺参数对烧结脱砷的详细影响;此外,烧结进程归于“黑箱”模型,关于烧结脱砷机理的深入研讨存在很大难度。
氯化脱砷是在必定温度和气氛条件下,用氯化剂使矿藏质猜中的意图组分转为气相或凝集相的氯化物,以使意图组分别离富集的工艺进程。砷将以低沸点化合物氯化砷(AsCl3)方式气化,AsCl3在温度121.4℃时,蒸汽压即为105Pa,而As4O6分压到达105Pa,需求温度478.8℃,因而AsCl3在焙烧进程中更简单蒸发。此外,AsCl3在高温下不易被氧化,可以有用避免钙、铁等固态砷化物的生成,理论上具有大幅进步脱砷率的可能性。
影响铁矿石气化脱砷的要素有反响温度、反响气氛、矿石中的碱性氧化物和反响时刻等。
单质As熔点为300~320℃,沸点为550~600℃。As2S2等硫化砷熔点为300~320℃,沸点为550~600℃。FeAsS分化温度为510~530℃,FeAsO4分化温度为980~1050℃。跟着温度升高,As2S2、FeAsS、FeAsO4、As2O5等固相砷化物都将逐步分化。而Fe2As、FeAs、FeAs2安稳性则随温度升高而加强,但其仅在低硫势、低氧势的条件下存在。As2S2O气相系统,跟着温度升高,As2S2、As2S3安稳性大大下降,简单发作反响生成As4O6及SO2。
在氧化性气氛下砷化物将以As4O6方式气化,但若氧势过高则简单发作反响,构成As2O5、FeAsO4固相产品而下降脱砷率。
在氧化性气氛下,As4O6可以与CaO等碱性氧化物发作反响生成安稳的盐而下降脱砷率。
在混合气体流量为200L/h(空气∶氮气=1∶1)、焦粉配入量6%、反响温度1100℃的条件下,反响进行到3min时脱砷率已达90%以上,随时刻的延伸脱砷率持续添加;恒温时刻在8~15min内,脱砷率均达95%以上,且15min时脱砷率到达最大;恒温时刻大于15min后脱砷率添加不明显或反而下降。
跟着矿石的日趋贫化及资源的日渐干涸,加大对我国含砷铁矿的开发和运用契合我国国情和钢铁开展的需求,具有重要的现实含义。现在,经过选用合理的脱砷工艺,铁矿石中的砷质量分数得到必定操控,根本可以满意高炉出产要求。但进一步进步铁矿石脱砷率有必要研讨各个工艺条件下的脱砷机理,树立热力学、动力学理论,特别是进行含砷化合物在不同条件下固态-气态-固态转化机制相关研讨。此外,氧化砷、氯化砷、硫化砷等气化脱砷产品均属剧毒性气体,直接排放将带来严峻的环境问题。因而,铁矿石脱砷还应加强含砷废气的无害化处理及收回运用相关研讨。
砷元素特性及砷矿物焙烧问题
2019-02-25 09:35:32
砷的化学性质首要取决于其氧化状况,即三价砷和五价砷。
1.三价砷As3+,其固态物料常见以As2O3方式存在,液体中则以砷化物——亚的阳离子存在。结晶盐常见、亚银和亚铜等。亚的解离如下:2.五价砷As5+,见以As2O5方式存在。五价被结晶为三元酸,用2AsO4H3 •H2O分子式表明。
在溶液中的解离平衡:砷由磷的电子结构及原子半径相类似,因此这两种元素的化学性质亦十分类似,尤以五价正酸的酸度简直相同,因此可利用这些性质来改进从水中除砷的功率。自然界的砷矿藏首要有硫砷铜矿(Cu3AsS4)、三硫化二砷或称雌黄(As2S3)、砷钴矿(CoAsS2)、砷黄铁矿或称毒砂(FeAsS)等,这些矿藏的pH值呈中性,微溶于水,当经过化学处理收回有用共生元素金时,将转为易溶的砷化合物。如对硫化矿收回金的工艺过程中,矿石进行酸化焙烧,砷则变为细粉末状的亚砷氧化物,经过气相和焙烧矿化而溶解于液相需进行处理,不然对环境形成污染。
重有色金属生产中砷的分布和分离
2019-02-18 10:47:01
在有色金属厂商归纳处理质料进程中,不管从技术上,仍是多经济上考虑,砷总是-种最有害的杂质。直到现在为止,关于所处理质料的各种产品中的砷散布状况仍难以进行核算。现在,正在研讨各种产品中的砷散布状况仍难以进行核算。现在,正在研讨各种产品中的砷散布和脱砷以及使砷以合格产品方式加以收回的办法。表1为各种矿石的选别产品中的砷散布状况。
在选别多金属矿石时,约有84.7%的砷仍留在尾矿中。在很大程度上,可将砷收回到铅精矿中,即约占原矿中砷总量的7.8%。在铜矿石和铜-锌矿石的选别进程中,砷将进入铜精矿,其量约为原矿中砷含量的30.1%。在选矿进程中砷收回串高的原因或许在于;砷在矿石中是以黝铜矿、含硫酸盐和砷黄铁矿形状存在。
铜精矿中含有0.5~1.0%的砷,而选别多金属的锡矿石时所得之精矿中含砷为5~8%。
大大都矿石(例如,多金属矿石,锡矿石、大都的铜矿石和铜-锌矿石)选别后的终究尾矿都不需求脱砷,或许可用硫化-硫酸法很容易地脱除砷。
因而,寻觅抱负的办法使砷进入终究尾矿中,然后下降精矿中砷含量,对铜选矿厂的联系极大。下降精矿中砷含量,就能大大削减砷在本厂内或各厂之间的循环。这样将能削减冶金厂商中用于捕收含砷废料及脱砷的基建出资和出产费用。
砷在铅、锌、锡、镍和钴等产品中的散布状况见表2。有必要指出,进入循环产品中砷的数量是很大的。在铅出产进程中,这部分砷的数量特别大,约为进入炼铅厂中砷总量的62.1%。 大部分砷(占总量的62.4%)随铜精矿和含金精矿进入冶炼厂。将精矿通过冶金处理取得粗铜时,绝大部分砷转入气相中,其量约占50~70%。因而,炼铜厂假如没有对废气进行精除尘和卫生净化系统,那么排人大气中砷的数量会是很大的。为了削减炼铜厂中的砷排出量,就需求尽量采纳有用的对废气进行精收尘和卫生净化以及对硫酸出产的洗涤液进行净化的办法。这个问题关于阿拉维尔迪采矿-冶金公司和中乌拉尔炼铜厂来说,尤为尖利和火急。有关在铅和铜的出产中,砷在厂内循环的状况(见表3)具有很大实际含义。在炼铅厂中,大部分砷与烟尘和含铜浮渣一同作为循环料回来,而在炼铜厂中,砷则与烟尘和熔渣-起作为循环料回来。烟尘的处理已成为一个独立的问题。为了解。决这个问题,还需求拟定一些新的和行之有用的办法以求能归纳处理烟尘和脱砷。
现在,炼钢厂和炼铅厂的烟尘脱神处理是一个本钱最高的作业。虽然烟尘中铜,锌、铅的含量等于或许超越砷的含量,可是这一作业所需之费用要比从烟尘中收回铜,锌、铅的费用高2~4倍。用来别离砷的出产费用约占其总费用的20%,所需的出资占总出资的10%。 由于在粗铅脱铜进程中所得到的含铜浮渣中含铜不超越10%,所以一些冶炼厂往往把这些含铜浮渣回来熔炼。为了削减砷在炼铅厂内的循环,最好是拟定 一个脱铜工艺,以便从粗铅中使神最大极限地转入含铜浮渣中。然后再对其进行处理和对所得之终究含砷产品进行脱毒。
在独自的循环中处理烟尘和含铜浮渣可以使砷在厂内的循环量削减50~60%,使各工厂之间的砷循环量削减45~55%。
最为经济和有发展前景的办法是不只能对含砷废料脱毒,并且在此基础上又能得到合格的含砷产品。归于这类产品的有:,防腐剂、木质防腐,用来维护海船壳体的涂料,中间合金等等。但在现阶段,为了扩展合格含砷产品的品种和增加对砷及砷化合物的需求量,各中心有关部和机关有必要处以满足的注重和有力的合作。
从含砷废猜中以微毒产品的方式别离砷和含砷废料的脱毒,对国民经济具有严重的含义。砷的硫化物或许铁砷黄渣是砷的最抱负的方式。在这些化合物中,砷的含量分别为35~50%和45~50%。最抱负的办法是使砷呈铁砷黄渣状况产出。
这是由于铁砷黄渣不会使与其触摸的水的污染程度超越容许的极限,并能存放在露天库场中保存。一起铁砷黄渣在将来有或许成为出产合格含砷产品的质料。
拟定和完成脱砷的合理办法和制成合格砷产品就能确保有色冶金部分和整个国民济经部分的经济效益进 一步增加,从根本上下降对周围环境的污染程度。